JP5522108B2 - Sensor device - Google Patents
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Description
本発明は、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置に関するものである。 The present invention relates to a sensor device that outputs an electrical signal corresponding to a physical quantity.
内燃機関に燃料を噴射するインジェクタとして、燃料の圧力を検出するセンサ装置を内蔵するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。そして、このセンサ装置は、モールドIC等の電気回路部をハウジングに一体化した状態で、ハウジングの外周部に係合する治具を用いて、ハウジングをインジェクタのボデーに螺合させるようになっている。より詳細には、治具は、ハウジングの軸方向一端側から電気回路部を通り越してハウジングの外周部に係合する。 As an injector for injecting fuel into an internal combustion engine, one having a built-in sensor device for detecting the pressure of the fuel has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this sensor device, the electric circuit part such as a mold IC is integrated with the housing, and the housing is screwed to the body of the injector using a jig that engages with the outer peripheral part of the housing. Yes. More specifically, the jig engages with the outer peripheral portion of the housing through the electric circuit portion from one axial end side of the housing.
しかしながら、従来のセンサ装置は、ハウジングの外周部に治具を係合させるために、ハウジングの外形を電気回路部よりも大きくする必要がある。このことが、センサ装置の小型化を阻害する1つの要因になっていた。 However, in the conventional sensor device, the outer shape of the housing needs to be larger than the electric circuit portion in order to engage the jig with the outer peripheral portion of the housing. This has been one factor that hinders downsizing of the sensor device.
本発明は上記点に鑑みて、センサ装置の小型化を可能にすることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to enable downsizing of a sensor device.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、被取り付け部材(10)に螺合されるハウジング(12)と、ハウジング(12)の一端側に配置され、信号処理用の電子部品(160)を有する電気回路部(16)とを備え、ハウジング(12)および電気回路部(16)が一体化された後に、治具(50)によりハウジング(12)が被取り付け部材(10)に螺合され、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置であって、電気回路部(16)を貫通する複数のピン(40)を備え、ピン(40)の一端はハウジング(12)のピン挿入孔(122)に挿入されて固定されると共に、ピン(40)の他端は電気回路部(16)から突出して治具(50)と係合可能に構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the housing (12) to be screwed to the attached member (10) and the electronic component for signal processing disposed on one end side of the housing (12) After the housing (12) and the electric circuit portion (16) are integrated, the housing (12) is attached by the jig (50) to the mounted member (10). Is a sensor device that outputs an electrical signal according to a physical quantity, and includes a plurality of pins (40) that penetrate the electrical circuit portion (16), and one end of the pin (40) is provided on the housing (12). The pin is inserted and fixed in the pin insertion hole (122), and the other end of the pin (40) protrudes from the electric circuit portion (16) and is configured to be engageable with the jig (50). To do.
これによると、ハウジング(12)に固定したピン(40)と治具(50)とを係合させて、治具(50)によりハウジング(12)を被取り付け部材(10)に螺合させることができるため、ハウジング(12)の外形を電気回路部(16)よりも大きくする必要がなくなり、センサ装置の小型化が可能になる。 According to this, the pin (40) fixed to the housing (12) is engaged with the jig (50), and the housing (12) is screwed to the attached member (10) by the jig (50). Therefore, it is not necessary to make the outer shape of the housing (12) larger than that of the electric circuit portion (16), and the sensor device can be downsized.
請求項2に記載の発明では、被取り付け部材(10)に螺合されるハウジング(12)と、ハウジング(12)の一端側に配置され、信号処理用の電子部品(160)を有する電気回路部(16)とを備え、ハウジング(12)および電気回路部(16)が一体化された後に、複数のピン部(501)を有する治具(50)によりハウジング(12)が被取り付け部材(10)に螺合され、物理量に応じた電気信号を出力するセンサ装置であって、電気回路部(16)はピン部(501)が貫通可能な貫通孔(164)を備え、ハウジング(12)はピン部(501)の先端が係合可能なピン挿入孔(122)を備えることを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, an electric circuit having a housing (12) screwed to the attached member (10) and an electronic component (160) for signal processing disposed on one end side of the housing (12). After the housing (12) and the electric circuit portion (16) are integrated, the housing (12) is attached to the attached member (50) by the jig (50) having a plurality of pin portions (501). 10) A sensor device that is screwed into 10) and outputs an electrical signal corresponding to a physical quantity. The electrical circuit portion (16) includes a through hole (164) through which the pin portion (501) can pass, and the housing (12). Has a pin insertion hole (122) with which the tip of the pin portion (501) can be engaged.
これによると、治具(50)のピン部(501)をハウジング(12)のピン挿入孔(122)に係合させて、治具(50)によりハウジング(12)を被取り付け部材(10)に螺合させることができるため、ハウジング(12)の外形を電気回路部(16)よりも大きくする必要がなくなり、センサ装置の小型化が可能になる。 According to this, the pin portion (501) of the jig (50) is engaged with the pin insertion hole (122) of the housing (12), and the housing (12) is attached by the jig (50). Therefore, it is not necessary to make the outer shape of the housing (12) larger than that of the electric circuit portion (16), and the sensor device can be downsized.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係るセンサ装置を備えるインジェクタの要部を示す正面断面図、図2は第1ターミナル部材を組み付ける前の状態を示すインジェクタの平面図、図3は第1ターミナル部材を組み付けた後の状態を示すインジェクタの平面図、図4(a)は図1のインジェクタにおけるセンサ装置の要部を示す正面断面図、図4(b)は図4(a)の平面図、図5(a)は図1の第1ターミナル部材単体を示す平面図、図5(b)は図5(a)のA−A線に沿う断面図、図6は図1のセンサ装置の要部および組み付け治具を示す正面断面図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a front sectional view showing an essential part of an injector provided with the sensor device according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of the injector showing a state before assembling the first terminal member, and FIG. 3 shows the first terminal member. FIG. 4A is a front sectional view showing the main part of the sensor device in the injector of FIG. 1, FIG. 4B is a plan view of FIG. 4A, and FIG. 5 (a) is a plan view showing the first terminal member alone of FIG. 1, FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5 (a), and FIG. 6 is a main part of the sensor device of FIG. It is front sectional drawing which shows an assembly jig | tool.
図1、図4に示すように、インジェクタは、コモンレール(図示せず)から供給される高圧燃料をディーゼル内燃機関の気筒内に噴射するものであり、被取り付け部材としての金属製のインジェクタボデー10には、高圧燃料が流通する高圧通路100、および高圧通路100から分岐した分岐通路101が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the injector injects high-pressure fuel supplied from a common rail (not shown) into a cylinder of a diesel internal combustion engine, and is made of a
インジェクタボデー10の上端には、鍔付き円筒状の金属製のハウジング12が螺合されている。このハウジング12は、インジェクタボデー10に螺合するための雄ねじ部120、分岐通路101を介して導かれる燃料の圧力に応じて変形する薄肉部121、およびピン40(詳細後述)が挿入される3つのピン挿入孔122を備えている。
A
薄肉部121には、薄肉部121の変形に応じて(換言すると、高圧通路100の燃料圧力に応じて)抵抗値が変化するセンサ部14が貼付されている。
A
ハウジング12におけるハウジング回転軸X方向の一端側には、薄肉部121およびセンサ部14を囲むようにして、電気回路部としてのモールドIC16が配置されている。このモールドIC16は、センサ部14の抵抗値変化に基づいて圧力に応じた電気信号を出力する電子部品としての信号処理回路用IC160、および信号処理回路用IC160と電気的に接続されたリードフレーム161等を備えている。
On one end side of the
信号処理回路用IC160、およびリードフレーム161は、電気絶縁性に富む樹脂よりなるモールド樹脂層162にて封止されている。そして、リードフレーム161の一部であるセンサターミナル163が、モールド樹脂層162の外周側面から突出している。また、リードフレーム161およびモールド樹脂層162には、ピン40が挿入されるモールドIC貫通孔164が3つ形成されている。
The signal
モールドIC16における反ハウジング側には、電気ノイズを遮断するための金属板よりなるシールドカバー18が配置されている。このシールドカバー18には、ピン40が挿入されるシールドカバー貫通孔180が3つ形成されている。
A
ピン40は、金属にて円柱状に形成され、その軸方向中間部に鍔部400が形成されている。ピン40はシールドカバー貫通孔180およびモールドIC貫通孔164に挿入され、ピン40の一端がピン挿入孔122に圧入固定されている。これにより、モールドIC16およびシールドカバー18がピン40の鍔部400とハウジング12との間に挟持され、ハウジング12とモールドIC16とシールドカバー18が一体化されている。また、ピン40の他端および鍔部400は、モールドIC16およびシールドカバー18から突出している。
The
シールドカバー18における反ハウジング側には、複数の中継ターミナル200を有する中継ターミナル部材20が配置されている。そして、シールドカバー18と中継ターミナル部材20は接着剤にて接合される。
A
中継ターミナル部材20における反ハウジング側には、複数の第1ターミナルを有する第1ターミナル部材22が配置され、第1ターミナル部材22における反ハウジング側には、複数の第2ターミナルを有する第2ターミナル部材24が配置され、さらに、第2ターミナル部材24における反ハウジング側には、電気絶縁性に富む樹脂よりなる略円筒状の絶縁部材26が配置されている。また、絶縁部材26の貫通孔260内を複数のリード線28が貫通している。さらに、貫通孔260とリード線28との間は、ゴムにて円筒状に形成された防水部材29にてシールされている。
A
インジェクタボデー10の一端には、円筒状のカバー30が螺合されており、カバー30の開口端部に円板状のキャップ32が圧入固定されている。そして、インジェクタボデー10、カバー30およびキャップ32にて囲まれた空間に、ハウジング12やモールドIC16等が収容されている。
A
図4(b)に示すように、ハウジング回転軸X方向に見たときの、ハウジング12とモールドIC16とシールドカバー18の外形形状は、相似形になっている。また、ハウジング回転軸X方向に見たときの、ハウジング12の外形は、モールドIC16やシールドカバー18の外形よりも小さくなっている。
As shown in FIG. 4B, the outer shapes of the
図1、図2に示すように、中継ターミナル部材20は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層202を備え、導電性金属よりなる4つの中継ターミナル200をモールド成形して一体化したものであり、板状になっている。4つの中継ターミナル200は、一端部がモールド樹脂層202の外周側面から突出しており、それらの一端部がモールドIC16のセンサターミナル163と溶接されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
4つの中継ターミナル200のうち3つの中継ターミナル200は、ハウジング回転軸X周りに同心円状に配置された円弧状の中間部を備え、その円弧状中間部がモールド樹脂層202の一端面側に露出している。4つの中継ターミナル200のうち1つの中継ターミナル200は、ハウジング回転軸X中心に配置された略矩形状の部位を備え、その矩形状部位がモールド樹脂層202の一端面側に露出している。
Of the four
図3、図5に示すように、第1ターミナル部材22は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層220を備え、導電性金属よりなる4つの第1ターミナル221をモールド成形して一体化したものである。モールド樹脂層220は、板状であり、中央部には矩形状の開口部222が形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
4つの第1ターミナル221は、細長い薄板をプレス成形した短冊状で、平行に配置されている。第1ターミナル221における長手方向の中間部が開口部222内に位置しており、その中間部には、中継ターミナル200における円弧状中間部や略矩形状部位に向けて突出した凸部223が成形されている。そして、この凸部223が、中継ターミナル200における円弧状中間部や略矩形状部位と溶接されている。
The four
また、各第1ターミナル221における長手方向のいずれか一方の端部は、モールド樹脂層220から突出している。この長手方向に突出した側の端部224を、以下、突出端部224という。
In addition, any one end portion in the longitudinal direction of each
図1に示すように、第2ターミナル部材24は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層240を備え、導電性金属よりなる4つの第2ターミナル241をモールド成形して一体化したものである。
As shown in FIG. 1, the
第2ターミナル241は、L字状になっており、両端部がモールド樹脂層240から突出している。そして、第2ターミナル241の一端側は、第1ターミナル221の突出端部224と溶接され、第2ターミナル241の他端側は、リード線28と電気的に接続されている。
The
すなわち、信号処理回路用IC160は、センサターミナル163、中継ターミナル部材20、第1ターミナル部材22、および第2ターミナル部材24を介して、複数のリード線28と電気的に接続されている。これらのリード線28は、信号処理回路用IC160の電源用、接地用、センサ信号をエンジン制御用ECUに出力するセンサ信号出力用等に利用される。
That is, the signal
次に、ハウジング12やモールドIC16等のインジェクタボデー10への組み付け手順について説明する。
Next, a procedure for assembling the
まず、センササブアッシーを準備する。具体的には、ハウジング12の薄肉部121にセンサ部14を貼付する。続いて、モールドIC16におけるハウジング12側の面に接着剤を塗布した後、ピン挿入孔122とモールドIC貫通孔164とが同軸になるように位置決めしてハウジング12とモールドIC16とを一体化する。
First, a sensor sub-assembly is prepared. Specifically, the
続いて、センサ部14とモールドIC16の信号処理回路用IC160とをボンディングワイヤにて接続する。続いて、シールドカバー18におけるモールドIC16側の面に接着剤を塗布した後、モールドIC貫通孔164とシールドカバー貫通孔180とが同軸になるように位置決めしてシールドカバー18をハウジング12やモールドIC16と一体化する。
Subsequently, the
続いて、ピン40をシールドカバー貫通孔180およびモールドIC貫通孔164に挿入し、ピン40の一端をピン挿入孔122に圧入して、センササブアッシーが完成する。
Subsequently, the
また、リード線サブアッシーを準備する。具体的には、第2ターミナル部材24とリード線28を一体化し、キャップ32と絶縁部材26を一体化する。そして、リード線28をカバー30に通し、さらに、リード線28を絶縁部材26の貫通孔260に通したものが、リード線サブアッシーである。
In addition, a lead wire sub-assembly is prepared. Specifically, the
次に、図6に示すように、治具50を用いてセンササブアッシーをインジェクタボデー10に取り付ける。この治具50は、シールドカバー18から突出したピン40の他端と係合可能なピン係合孔500を3つ備えている。そして、ピン係合孔500にピン40の他端を挿入してそれらを係合させた後、治具50をハウジング回転軸X中心に回転させることにより、ハウジング12の雄ねじ部120をインジェクタボデー10に螺合させて、センササブアッシーをインジェクタボデー10に取り付ける。
Next, as shown in FIG. 6, the sensor subassembly is attached to the
続いて、治具50を外し、図1に示すように、シールドカバー18における反モールドIC16側の面に接着剤を塗布した後、シールドカバー18の上に中継ターミナル部材20を重ねて両者を接着する。続いて、中継ターミナル部材20の中継ターミナル200とセンサターミナル163とを溶接する。
Subsequently, the
続いて、中継ターミナル部材20の上に第1ターミナル部材22を重ね、中継ターミナル200と第1ターミナル221の凸部223を溶接する。続いて、第1ターミナル221の上にリード線サブアッシーにおける第2ターミナル部材24を重ね、第1ターミナル221と第2ターミナル241とを溶接する。
Then, the
続いて、センササブアッシー、中継ターミナル部材20、第1ターミナル部材22、およびリード線サブアッシーを、インジェクタボデー10に取り付けた状態のまま、樹脂にて二次成形する。続いて、カバー30をインジェクタボデー10に螺合して、カバー30をインジェクタボデー10に取り付ける。
Subsequently, the sensor sub-assembly, the
続いて、絶縁部材26をカバー30に圧入して、キャップ32と絶縁部材26をカバー30に組み付けるとともに、絶縁部材26の貫通孔260に防水部材29を挿入する。以上により、ハウジング12やモールドIC16等のインジェクタボデー10への組み付けが完了する。
Subsequently, the insulating
本実施形態によると、ハウジング12に固定したピン40と治具50とを係合させて治具50によりハウジング12をインジェクタボデー10に螺合させるため、従来のようにハウジング12の外形をモールドIC16やシールドカバー18よりも大きくする必要がない。したがって、ハウジング12の外形をモールドIC16やシールドカバー18よりも小さくして、センサ装置を小型にすることができる。
According to this embodiment, since the
また、ピン40を、ハウジング12、モールドIC16およびシールドカバー18の位置決めに利用することにより、ハウジング12に対するモールドIC16およびシールドカバー18の位置決め精度を高めることができる。
Further, by using the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図7は第2実施形態に係るセンサ装置の要部および組み付け治具を示す正面断面図である。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a front cross-sectional view showing the main part and assembly jig of the sensor device according to the second embodiment. Only the parts different from the first embodiment will be described below.
図7に示すように、治具50には円柱状のピン部501が3つ形成され、これに伴い、第1実施形態におけるピン40が廃止されている。
As shown in FIG. 7, three
次に、ハウジング12やモールドIC16等のインジェクタボデー10への組み付け手順について説明する。
Next, a procedure for assembling the
まず、ハウジング12の薄肉部121にセンサ部14を貼付する。続いて、モールドIC16におけるハウジング12側の面に接着剤を塗布した後、ピン挿入孔122とモールドIC貫通孔164とが同軸になるように位置決めしてハウジング12とモールドIC16とを一体化する。
First, the
続いて、センサ部14とモールドIC16の信号処理回路用IC160とをボンディングワイヤにて接続する。続いて、シールドカバー18におけるモールドIC16側の面に接着剤を塗布した後、モールドIC貫通孔164とシールドカバー貫通孔180とが同軸になるように位置決めしてシールドカバー18をハウジング12やモールドIC16と一体化する。
Subsequently, the
続いて、治具50のピン部501をシールドカバー貫通孔180およびモールドIC貫通孔164に挿入し、ピン40の先端をピン係合孔500に挿入して係合させた後、治具50をハウジング回転軸X中心に回転させることにより、ハウジング12の雄ねじ部120をインジェクタボデー10に螺合させる。そして、治具50を外し、以下第1実施形態と同様の手順で組み付けを行う。
Subsequently, after inserting the
本実施形態によると、治具50のピン部501をハウジング12のピン係合孔500に係合させて治具50によりハウジング12をインジェクタボデー10に螺合させるため、ハウジング12の外形をモールドIC16やシールドカバー18よりも小さくして、センサ装置を小型にすることができる。
According to this embodiment, since the
(他の実施形態)
上記実施形態では、本発明をインジェクタに適用したが、本発明はインジェクタ以外にも適用することができる。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the present invention is applied to an injector, but the present invention can be applied to other than the injector.
また、上記実施形態では、圧力を検出するセンサ装置を示したが、本発明は圧力以外の物理量を検出するセンサ装置にも適用することができる。 Moreover, although the sensor apparatus which detects a pressure was shown in the said embodiment, this invention is applicable also to the sensor apparatus which detects physical quantities other than a pressure.
10 インジェクタボデー(被取り付け部材)
12 ハウジング
16 モールドIC(電気回路部)
40 ピン
50 治具
122 ピン挿入孔
160 信号処理回路用IC(電子部品)
10 Injector body (attachment member)
12
40
Claims (4)
前記電気回路部(16)を貫通する複数のピン(40)を備え、前記ピン(40)の一端は前記ハウジング(12)のピン挿入孔(122)に挿入されて固定されると共に、前記ピン(40)の他端は前記電気回路部(16)から突出して前記治具(50)と係合可能に構成されていることを特徴とするセンサ装置。 A housing (12) screwed into the member to be attached (10), and an electric circuit portion (16) disposed on one end side of the housing (12) and having an electronic component (160) for signal processing, After the housing (12) and the electric circuit portion (16) are integrated, the housing (12) is screwed to the attachment member (10) by a jig (50), and an electric signal corresponding to a physical quantity is obtained. A sensor device that outputs
A plurality of pins (40) penetrating the electric circuit portion (16) are provided, and one end of the pin (40) is inserted and fixed in a pin insertion hole (122) of the housing (12). The other end of (40) protrudes from the said electric circuit part (16), and is comprised so that engagement with the said jig | tool (50) is possible.
前記電気回路部(16)は前記ピン部(501)が貫通可能な貫通孔(164)を備え、前記ハウジング(12)は前記ピン部(501)の先端が係合可能なピン挿入孔(122)を備えることを特徴とするセンサ装置。 A housing (12) screwed into the member to be attached (10), and an electric circuit portion (16) disposed on one end side of the housing (12) and having an electronic component (160) for signal processing, After the housing (12) and the electric circuit portion (16) are integrated, the housing (12) is screwed onto the attachment member (10) by a jig (50) having a plurality of pin portions (501). A sensor device that outputs an electrical signal according to a physical quantity,
The electric circuit part (16) includes a through hole (164) through which the pin part (501) can pass, and the housing (12) has a pin insertion hole (122) with which the tip of the pin part (501) can be engaged. A sensor device.
前記物理量は、前記ボデー(10)内を流通する燃料の圧力であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のセンサ装置。 The attached member (10) is an injector body that injects fuel into the internal combustion engine;
The sensor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the physical quantity is a pressure of fuel flowing in the body (10).
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